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氨法脫硫技術(shù)在硫回收裝置中的應(yīng)用

文檔作者：楊興彥朱廣勝周軍邱峰文檔來源：陜西未來能源化工有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年04月13日
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上一篇：半水煤氣脫硫系統(tǒng)改造和運行總結(jié)

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10氨法脫硫技術(shù)在硫回收裝置中的應(yīng)用楊興彥 朱廣勝周 軍邱峰(陜西未來能源化工有限公司 陜西榆林719000)山東兗礦國泰化工有限公司(以下簡稱國泰公司)300 kt／a甲醇系統(tǒng)的硫回收裝置采用克勞斯脫硫工藝，存在尾氣處理加氫反應(yīng)和尾氣洗滌等裝置運行不穩(wěn)定、排放尾氣中SO：質(zhì)量濃度高(1 300～2 600 mg／m3，標(biāo)態(tài))等問題。為滿足環(huán)保要求，國泰公司新建了1套氨法脫硫裝置脫除硫回收裝置尾氣中的S0，，以實現(xiàn)硫回收裝置尾氣穩(wěn)定達標(biāo)排放。硫在投資、運行成本、脫硫效果等方面具有明顯優(yōu)勢，同時副產(chǎn)品資源化率高、裝置運行穩(wěn)定，因此，最終決定新建氨法脫硫裝置脫除硫回收裝置尾氣中的S0：。表1 原尾氣處理裝置改造與新建氨法脫硫裝置的投資及運行成本對比項 目 原尾氣處理裝置改造氨法脫硫裝置萬方數(shù)據(jù)式新型水煤漿氣化爐制氣，制得的煤氣由NHD脫硫系統(tǒng)脫除H：S；NHD富液在再生塔中解吸出的H：s氣體在克勞斯硫回收裝置中生產(chǎn)硫磺產(chǎn)品；尾氣經(jīng)噴水、降溫、增濕后進入吸收塔中下部，與上部噴淋而下的吸收液充分接觸，脫除sO：的凈化尾氣從吸收塔頂部排放。噴淋吸收段布置有4層經(jīng)特殊設(shè)計的噴淋層，吸收液經(jīng)循環(huán)泵加壓后從噴淋層上部分布的噴嘴高速噴出，形成大量大比表面積的脫硫霧滴。上升尾氣與逆向高速運動的脫硫霧滴接觸，產(chǎn)生強烈紊流作用，氣液兩相進行充分傳質(zhì)、傳熱，尾氣中的SO：被大量吸收。由于分布合理，4層噴淋層上的噴嘴產(chǎn)生的噴淋霧錐對脫硫塔截面的覆蓋率達200％以上，可確保SO，的脫除效率。脫硫吸收液是由(NH。)2SO，／NH4HS03和(NH。)：SO。／NH。HSO。組成的緩沖溶液體系，其中亞硫酸銨是吸收SO：的主要組分。吸收塔底部循環(huán)池布置了氧化空氣分布器，對吸收液進行氧化，將亞硫酸銨氧化成硫酸銨。由于不斷吸收SO：，吸收塔底部循環(huán)池中循環(huán)吸收液的硫酸銨濃度逐漸增大，當(dāng)質(zhì)量分數(shù)達到30％左右時，通過硫酸銨泵將吸收液輸送至濃縮塔中濃縮結(jié)晶，得到的硫酸銨結(jié)晶再經(jīng)脫水、干燥、包裝后作為產(chǎn)品出售。3氨法脫硫裝置的設(shè)計及應(yīng)用3．1設(shè)計原則及規(guī)模氨法脫硫裝置在原克勞斯硫回收尾氣處理裝置基礎(chǔ)上進行部分改造，在滿足尾氣排放要求的前提下，盡可能利用原有裝置和設(shè)備，以減少設(shè)備投資。按工藝流程劃分，氨法脫硫裝置設(shè)置在尾氣處理裝置前，按脫硫效率97％設(shè)計，脫硫后排放尾氣量為10 502 m3／h(標(biāo)態(tài))、SO：排放質(zhì)量濃度738 mg／m3，以保證排放尾氣中的sO：濃度滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準》(GB 16297--1996)最高允許排放質(zhì)量濃度限值960 mS／m3的要求。按年運行330 d計，S02放總量為61．4 t／a，同時副產(chǎn)硫酸銨3 960 t／a。3．2裝置設(shè)計氨法脫硫裝置采用質(zhì)量分數(shù)99．6％的液氨為吸收劑，主要包括sO：吸收、吸收劑供應(yīng)、工藝水、硫酸銨后處理及檢修排空5個系統(tǒng)。硫回收裝置尾氣參數(shù)見表2，主要原輔材料、燃料動力消耗見表3。表2硫回收裝置尾氣參數(shù)項目 參數(shù)煙氣量／(n13·h～，標(biāo)態(tài))煙氣溫度／"e煙氣壓力／kPa尾氣成分／％(體積分數(shù))N2C02S029 044180255445I注：1)含微量單質(zhì)硫。表3主要原輔材料、燃料動力消耗(1)sO，吸收系統(tǒng)。在尾氣吸收塔中設(shè)置4層吸收噴淋層，吸收硫回收裝置尾氣中的SO：生成亞硫酸銨溶液；亞硫酸銨在吸收塔底部被氧化空氣氧化成硫酸銨溶液，送往濃縮塔濃縮結(jié)晶。通過控制送往濃縮塔的吸收液濃度(質(zhì)量分數(shù)≤30％)，可保證保持吸收塔內(nèi)沒有硫酸銨固體，使溶液系統(tǒng)穩(wěn)定，保證吸收效果。(2)吸收劑供應(yīng)系統(tǒng)。吸收劑供應(yīng)系統(tǒng)主要是保證將貯存在氨罐(20 In3)中的液氨通過管道穩(wěn)定地送入吸收塔內(nèi)各加氨點。(3)工藝水系統(tǒng)。工藝水系統(tǒng)設(shè)有工藝水槽、工藝水泵以及沖洗水泵等，由調(diào)節(jié)閥和聯(lián)鎖系統(tǒng)控制。工藝水主要用于吸收塔補水、除霧器和管道的沖洗。(4)硫酸銨后處理系統(tǒng)。硫酸銨后處理系統(tǒng)的主要設(shè)備有旋流器、離心機、干燥機、包裝機、料液槽和料液泵等，其作用是將脫硫系統(tǒng)所生成的硫酸銨漿液經(jīng)分離、干燥、包裝后得到產(chǎn)品硫酸銨，分離得到的硫酸銨母液返回脫硫系統(tǒng)循環(huán)利用。(5)檢修排空系統(tǒng)。檢修排空系統(tǒng)主要設(shè)備包括事故槽、過濾泵、板框壓濾機、地坑和地坑泵萬方數(shù)據(jù)12等，其主要作用是收集、貯存硫酸銨后處理系統(tǒng)、尾氣脫硫裝置在檢修、沖洗過程中產(chǎn)生或泄漏的液體，同時能夠容納吸收塔故障狀態(tài)下產(chǎn)生的所有液體，實現(xiàn)全裝置無廢水外排。3．3主要設(shè)備選型及改造裝置布置采用室內(nèi)集中與室外分散相結(jié)合的吸收塔利用原裝置洗滌塔進行改造(內(nèi)表面采用玻璃鱗片防腐，塔內(nèi)安裝吸收液噴淋層及除霧器)，吸收液循環(huán)泵等設(shè)備也是對原運轉(zhuǎn)設(shè)備改造后使用；新建硫酸銨廠房、液氨罐；檢修排空系統(tǒng)布置于硫回收裝置南側(cè)空地，硫酸銨廠房內(nèi)設(shè)置硫回收裝置尾氣脫硫與硫酸銨后處理系統(tǒng)集中原則。充分利用原有硫回收裝置的設(shè)備及場地。 控制室。氨法脫硫裝置主要設(shè)備選型見表4。表4氨法脫硫裝置主要設(shè)備選型4運行效果 設(shè)，2012年2月投運。2012年3月對該裝置進行了168 h效能考核，各項工藝指標(biāo)良好，運行穩(wěn)定，達到國泰公司氨法脫硫裝置于2010年底開始建 設(shè)計要求。氨法脫硫裝置性能考核數(shù)據(jù)見表5。表5氨法脫硫裝置性能考核數(shù)據(jù)¨注：1)性能考核期間，硫酸銨產(chǎn)品均達到GB 535--1995的一級品標(biāo)準。5結(jié)語(1)氨法脫硫技術(shù)應(yīng)用于克勞斯硫回收裝置后，硫回收裝置尾氣中SO：質(zhì)量濃度可由1 300～2 600 mg／m3(標(biāo)態(tài))降至800 mg／In3(標(biāo)態(tài))以下，能夠滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準》(GB16297--1996)最高允許排放濃度限值960 mg／m3(標(biāo)態(tài))的要求。(2)由于氨具有較高的反應(yīng)活性，且硫酸銨極易溶解，因此脫硫塔不易結(jié)垢。(3)氨法脫硫技術(shù)對煤中硫含量適應(yīng)范圍廣；由于脫硫副產(chǎn)物價值較高，煤中硫含量越高，脫硫副產(chǎn)品硫酸銨的產(chǎn)量越大，經(jīng)濟效益越好。(3)脫硫液全部循環(huán)使用，事故狀態(tài)時的液體及泄漏廢液也可全部收集使用，無二次污染。(收到修改稿日期2012-08-26)

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